秦嶺“超級充電寶”催生新動能
隆冬時節,秦嶺深處寒風凜冽,羣山蒼茫。記者驅車3小時來到位於秦嶺南麓的陝西省首座抽水蓄能電站——國網新源陝西鎮安抽水蓄能電站蹲點採訪。
去年12月12日,陝西鎮安抽水蓄能電站4臺機組全部投產發電。該電站總投資88.51億元,設計年發電量23.41億千瓦時,年抽水電量31.21億千瓦時,不僅是西北地區在運裝機容量最大的抽水蓄能電站,更是西北電網調峰、調頻、調相、儲能、事故備用和"黑啓動"的關鍵支撐,被譽爲電網"超級充電寶"。
削峰填谷調節準
一座水力發電站居然聽不到水聲。一種特別安靜的感覺首先刷新了記者的認知。
坐落於秦嶺南麓的鎮安抽水蓄能電站因山就勢,由上水庫、下水庫、輸水系統、地下廠房和地面開關站等單元組成。其中落差400多米的山上、山下兩座水庫之間形成的勢能正是抽水蓄能電站實現"充電寶"功能的動力之源。"抽水管道和進出水口全部深埋在山體中,不僅安全,還可以減少對環境的擾動,所以聽不到水聲。"該電站黨委黨建部副主任張倩告訴記者,選址和設計,是實現抽水蓄能產業模式創新的關鍵。一般情況下,抽水蓄能電站在用電低谷時,利用電網富餘電力將山下水庫的水抽到山上存儲;用電高峰時,則放水發電,通過勢能轉換,實現電能的高效存儲與機動釋放。
在電站中控室的運行監視大屏上,數圖閃爍;4臺機組的運行狀況和抽水、發電工況一目瞭然。電站運行部的兩位工作人員正在等待網調下發負荷計劃。運行部主值班員康虎接到抽水指令後,輕點設備按鈕,機組隨即啓動。康虎說:"設備運行後,我的主要工作就是觀察設備關鍵參數的運行情況,若發現異常,會及時通知維護人員去現場處理。"
白天不應該是用電高峰期嗎?爲何現在抽水而不是發電呢?面對記者的疑惑,該電站運行部值長張賡義說,白天的時候,風電、光電等清潔能源開始供電,機組利用網上富餘的這部分綠電將水抽至上水庫儲存起來。因此,上午10點機組就啓動抽水了,直到傍晚,機組又開始放水發電,配合電網系統高效運行。陝西鎮安抽水蓄能有限公司董事長、黨委書記王輝偉分析,我國西北地區風光等新能源資源富集,西北電網是全國首個新能源裝機爲主體的區域電網。"風光等電力在能源體系中扮演了越來越重要的角色,但其受風力、光線等影響較大,存在電力穩定性不夠以及階段性市場消納能力波動等侷限,而抽水蓄能電站‘隨調隨啓,啓停靈活’的優勢恰好可以起到削峰填谷的‘調節器’作用。"
綠電蓄能山水間
走出電站中控室,穿過廠區1號隧道往上水庫前行,沿途山體護坡與濃密山林次第掩映。登高遠眺,浮雲環繞,層巒疊嶂。
"電站的建設歷經8年之久,除了自然地質地貌等工程難度外,還要最大限度保護秦嶺生態。過程雖然充滿挑戰,但看着它一步步成型,充滿了成就感。"上山巡檢的電站工程部水工班班長王亞軍指着周邊的山體護坡說,爲切實保護秦嶺生態安全,僅是護坡,我們就因地制宜地採取了石材掛壁、支桿噴塗掛壁等三四種工藝。"電站從選址規劃、可研設計、工程建設和調度運行各環節全程貫穿綠色低碳理念。"
山路蜿蜒,驅車25分鐘後,記者來到位於海拔1400米左右的電站金盆溝上水庫。但見波平如鏡,水面徐升。伴隨着抽水機組的運轉,水面下30米處,此時正淨水深涌,積蓄水能。
"上水庫利用溝谷地形築壩而成,壩頂長近360米,壩頂寬10米,庫盆深30米,蓄水量相當於小半個長白山天池。"王亞軍說,防滲是高山水庫和生態安全的雙底線。爲此,電站根據實際需要採用"瀝青混凝土和混凝土防滲"的組合全庫盆防滲方案,確保無滲漏。
位於月河干流附近的下水庫宛如深藏綠色青山間的一條玉帶,與掩映在山林中的上水庫那一抹亮色遙相呼應。"下水庫正常蓄水位945米,庫容1322萬立方米。電站運行的基本原理,就是上下水庫的水體反覆上下循環利用。完全不影響河流水生態,前不久在下水庫裡還發現了野生娃娃魚。"電站黨委黨建部宣傳專責陳立指着下水庫不遠處的變電站說,電站發出來的電,經過變電站由18kV升壓至330kV後,通過逾百公里的輸電網絡跨越秦嶺接入西安南變電站。
綜合效應大釋放
在鎮安抽水蓄能電站,不僅聽不到水聲,表面也幾乎看不到電力裝備。
經過狹長的進場交通洞,記者抵達位於地下200多米的電站"心臟"——地下廠房。在這個別有洞天共計5層的地下機房,4組可逆式水泵水輪發電電動機組馬力全開。行走在分佈於4層空間的數十套電力裝備和管網之間,如入迷宮。電站運行部值長王彪告訴記者,"建設地下廠房是國內抽水蓄能電站的通行模式,安全且環保。整個機組運行全部採用數字化智能管理,目前全電站只有80多名員工,而同樣規模的傳統火電企業,至少得好幾百人"。
"與風光發電以及傳統火電相比,抽水蓄能發電的最大優勢,就是靈活且穩定。在收到調度指令後,3分鐘左右就可以啓動發電,7分鐘左右就可以開機抽水;同時,抽水蓄能電站還能像一個引火石一樣承擔着電網‘黑啓動’的任務。"張賡義解釋說,所謂"黑啓動",是電網大面積停電後系統自行恢復的過程。當電網全"黑"時,抽水蓄能電站憑藉自身具備自啓動能力的發電機組,帶動其他機組,逐步恢復系統供電,保障電網安全平穩運行和用電安全,可以說抽水蓄能電站就是電網的"最後一根火柴"。
傍晚時分,鎮安抽水蓄能電站所在的商洛市鎮安縣月河鎮雨雪紛紛,燈火闌珊。歷經8年建成的這座新型電站,不僅改變着能源產業模式,也爲鄉村振興帶來新活力。鎮安縣月河鎮黨委書記杜光華說,"電站建設期間,爲將大型設備運輸進山,建設者開鑿出穿越山嶺的隧道和公路約27公里,使當地交通條件大爲改善,更爲山區鄉村帶來了人流、物流、信息流。基建期年均增加地方財政稅收約2000萬元,運行期預計年均爲地方增收1.15億元"。
作爲一種新型能源存儲產業模式,抽水蓄能電站在優化能源結構、提升能源利用效率方面,具有高技術、高效能和高質量等特徵。陝西省商洛市發展改革委副主任楊科說,"鎮安抽水蓄能電站的投運,是陝西‘低碳拼圖’的關鍵一塊,對於補齊陝西綠色能源結構短板和實現秦嶺生態價值作用巨大"。目前商洛市建成、在建和擬建抽水蓄能電站項目5個,生態文明和綠色發展的新動能正從巍巍大秦嶺中噴薄而出。